Photpho và những ứng dụng trong đời sống

Photpho là chất rắn tồn tại dưới dạng thù hình khác nhau, có vai trò quan trọng đối với ngành nông nghiệp và các lĩnh vực khác. Hãy cùng Labvietchem tìm hiểu các dạng thù hình,  đặc tính và ứng dụng của photpho.

1. Photpho là gì?

- Photpho hay phosphor là nguyên tố hóa học thuộc nhóm phi kim đa hóa trị, được tìm thấy chủ yếu trong các loại đá phosphat vô cơ và cơ thể sống.

Photpho là gì?

- Kí tự nguyên tử: P, số nguyên tử 15.

- Phi kim này được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, vật liệu nổ, kem đánh răng, chất tẩy rửa,...

2. Các dạng thù hình của phospho

Photpho tồn tại chủ yếu dưới dạng thù hình Photpho đỏ, photpho trắng, ngoài ra còn ở dạng photpho đen. Về cấu trúc:

- Cả photpho đỏ và trắng đều chứa các mạng gồm các nhóm phân bố kiểu tứ diện gồm 4 nguyên tử photpho. Trong khi các tứ diện của photpho trắng tạo thành các nhóm tứ diện riêng thì các tứ diện photpho đỏ lại liên kết với nhau tạo thành chuỗi. 

- Photpho đen có cấu trúc tương tự graphit, các nguyên tử P được sắp xếp trong các lớp theo tấm lục giác.

- Photpho trắng sẽ bốc cháy khi tiếp xúc với không khí, ánh sáng hoặc nguồn nhiệt. Còn photpho đỏ tương đối ổn định, thăng hoa ở áp suất 1 atm và 170 °C .

Các dạng thù hình của photpho

3. Các tính chất đặc trưng của photpho

3.1. Tính chất vật lý

- Phosphor chủ yếu ở trạng thái rắn với 3 màu chủ yếu là trắng, đen, đỏ.

+ Photpho trắng: Là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, giống sáp, mềm và dễ nóng chảy.

+ Photpho đỏ: Chất bột, khó nóng chảy và khó bay hơi trong photpho trắng.

- Có mùi đặc trưng khó ngửi giống như mùi tỏi.

- Độ tan: 

+ Photpho trắng: Không hòa tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ.

+ Photpho đỏ: Không tan trong dung môi hữu cơ thông thường.

- Phosphor trắng tinh khiết dễ bắt cháy ngay trong không khí và tạo ra khói trắng chứa diphosphorus pentoxide P2O5.

3.2. Tính chất hóa học

Photpho có các số oxy hóa là:  -3, 0, +3, +5 nên thể hiện được cả tính khử và tính oxy hóa.

* Tính oxy hóa

- Tác dụng được với nhiều kim loại để tạo ra muối photphua.

2P + 3Mg → Mg3P2

- Các muối photphua có thể bị thủy phân mạnh giải phóng ra photphin (PH­3). PH3 có thể bị bốc cháy với không khí ở nhiệt độ 150 độ C tạo ra mùi tỏi cháy, rất độc. Phương trình phản ứng:

Ca3P2 + 6H2O → 2PH3 + 3Ca(OH)2

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O

* Tính khử

- Tác dụng với phi kim khác như O2, halogen…

4P + 3O2 → 2P2O3

4P + 5O2 → 2P2O5 (khi O2 dư).

Chú ý: P trắng xảy ra phản ứng ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang hóa học. Còn P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ trên 250 độ C.

2P + 3Cl2 → 2PCl3

2P + 5Cl2 → 2PCl5

- Một số phản ứng với các chất oxy hóa khác như:

6Pđ + 3KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (t0) 

6Pt + 5K2Cr2O7 → 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

2P + 5H2SO4 đặc → 2H3PO4 + 3H2O + 5SO2

4. Trạng thái tự nhiên và điều chế

Trong tự nhiên, photpho không tồn tại ở dạng đơn chất mà chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất chứa oxy, khoáng chất,... Ở Việt Nam, nơi có chứa nhiều photpho nhất chính là mỏ apatit Lào Cai.

Hai khoáng vật chính là apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. Photpho được điều chế theo phương trình hóa học sau:

 Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO (lò điện ở 1500 độ C)

5. Photpho có ứng dụng gì trong đời sống?

Dựa vào tính khử và tính oxi hóa của photpho mà người ta thường ứng dụng trong các lĩnh vực như sau:

- Photpho đỏ là nguyên liệu chính để sản xuất diêm, pháo hoa bởi vì giúp tạo ra lửa khi có tác nhân xúc tác.

Ứng dụng photpho đỏ trong sản xuất diêm

- Là nguyên liệu để điều chế photphoric, thuốc trừ sâu,...

- Do có tính chất bốc cháy nên được sử dụng trong quân sự để điều chế bom, tạo đạn cháy, đạn khói,...

- Tro xương, photphat canxi được dùng để sản xuất các đồ sứ.

- Hợp chất phosphat được ứng dụng để sản xuất các loại thủy tinh đặc biệt, dùng trong các loại đèn hơi natri.

- Tripolyphosphate natri là thành phần có trong bột giặt của một số quốc gia, nhưng ở một số quốc gia khác bị cấm.

- Natri phosphat sử dụng trong các chất làm sạch để làm mềm nước và chống ăn mòn cho các đường ống/nồi hơi.

- Trong công nghiệp sản xuất gang thép: Đây là thành phần quan trọng trong sản xuất thép, đồng thau chứa phosphor và các sản phẩm liên quan khác.

- Photpho còn được dùng để sản xuất các loại chất dẻo, chất xử lý nước, chất làm chậm cháy, các chất chiết.

- Các đồng vị 32P và 33P được ứng dụng để làm chất phát hiện dấu vết phóng xạ ở các phòng thí nghiệm hóa sinh học.

- Ngoài ra, nó còn được dùng như là một chất thêm cho vào các bán dẫn loại n.

=> Đọc thêm bài viết: Khoáng chất photpho có vai trò như thế nào đối với con người?

Photpho có nhiều ứng dụng trong đời sống, nếu có nhu cầu mua hóa chất quý khách hàng có thể liên hệ Labvietchem. Hiện nay, Labvietchem đang phân phối photpho đỏ và các hợp chất của nó. 

Thông tin liên hệ: CÔNG TY CP THIẾT BỊ KỸ THUẬT LABVIETCHEM. GPDKKD: 0108580557.

Địa chỉ: Số 219, Nguyễn Khoái, Hai Bà Trưng, Hà Nội.

Hotline: 0826 020 020.

Mail: sales@labvietchem.com.vn.